高精度压电石英传感器的制作方法

文档序号:11485917阅读:529来源:国知局

本实用新型属于称量仪器的辅助装置技术领域。



背景技术:

20世纪90年代公路车辆轴载超限越来越严重,已成为世界难题。在公路车辆轴载超载预判,桥梁超载报警和轴载动态称重计量中,迫切需要体积小、高度低、重量轻,刚度大,固有频率高,动态范围广,灵敏度高的动态称重传感器和动态公路车辆称重系统。压电石英晶体敏感元件及其组装的称重传感器就具备上述特点。

压电石英梁式称重传感器在应用时必须埋在路面下,梁的上表面为载荷测量面,下表面安放在公路基础上为支撑面。由于在高速公路上行驶的车辆,在路面上产生的水平力可能与垂直力的大小相当。为保证动态称量的准确度,应对梁式称重传感器与路面采取隔离措施,尽量消除或减少水平力的影响,以获得高质量的信号脉冲形状和可重复的测量结果。例如:在梁式称重传感器埋入地面时,采用窄条柔软泡沫和环氧树脂围绕上部整个周边,将称重传感器与水平力隔离,采用75%石英沙和25%环氧树脂混合物固定称重传感器本体等。

然而该传感器一般是将压电石英安装在梁的下表面,这样虽然可以避免压电石英与被测量的车辆直接接触,但是却会影响压电石英传感器的检测精度,导致车辆经过时无法将重量型号准确的传到压电石英上。



技术实现要素:

本实用新型的目的在于提供一种高精度压电石英传感器,当车辆碾过时可以精确检测车辆的重量,从而提高检测精度。

为了达到上述目的,本实用新型的基础方案提供一种高精度压电石英传感器,包括外壳,所述外壳包括上盖和下底,所述上盖可拆卸连接在下底上,所述外壳内从上至下依次设置有胶泥层、弹性护套和安装板,所述弹性护套内安装有传感管,所述传感管的横截面为正六边形,且传感管相对的一组对边分别与胶泥和安装板相抵,所述传感管与安装板之间安装有压电石英。

本基础方案的原理在于:使用时,直接将本传感器安装在地面上,并且填充环氧树脂将传感器固定,当有车辆驶过的时候,将会碾压胶泥层,胶泥层受到车辆碾压的作用力时,胶泥层将会下压,由于传感管的上端与胶泥层相抵,则碾压的作用力直接被传递到传感管表面,并且传感管会挤压压电石英,压电石英受到挤压后,将会输出信号,显示驶过车辆的重量。

本基础方案的有益效果在于:由于传感管的横截面为正六边形,且相对的两个端面分别与胶泥层和压电石英相抵,当车辆驶过的时候,传感管表面受到挤压,传感管受到的挤压力竖直传递给压电石英,从而可以迅速的将车辆碾过的作用力传给压电石英,不会将作用力进行分散,从而可以提高传感器的检测精度,同时传感管的横截面为正六边形可以有效避免传感管在内部发生转动,导致传感管移位,提高传感管工作的稳定性。

方案二:此为基础方案的优选,所述传感管内设有用于防止传感管变形的支撑件。

当车辆驶过的时候,车辆将会碾压传感管,使传感管将受到的压力信号直接作用在压电石英上,然而传感管受到反复碾压很容易受到挤压变形,通过设置支撑件可以避免传感管形变,从而提高传感管的使用寿命。

方案三:此为方案二的优选,所述支撑件为支撑管,支撑管的横截面为圆环形,支撑管与传感管同心设置且支撑管的外壁与传感管的内壁相抵。

横截面为圆环形的支撑管便于内套与传感管内,安装更加方便。

方案四:此为方案三的优选,所述胶泥层的水平宽度小于安装板的水平宽度。

由于胶泥层的水平宽度小于安装板的水平宽度,则当最后埋环氧树脂的时候,可以掩盖部分环氧树脂在安装板表面,并且利用环氧树脂将安装板压紧,提高安装的稳固性。

方案五:此为方案四的优选,所述弹性护套表面设有防水层。

由于道路上很有可能会有积水,积水渗透进入传感器内部,很容易使压电石英受到损坏,导致传感器无法正常工作,通过设置防水层可以有效延长传感器的使用寿命。

附图说明

图1为本实用新型实施例高精度压电石英传感器的结构示意图。

具体实施方式

下面通过具体实施方式对本实用新型作进一步详细的说明:

说明书附图中的附图标记包括:胶泥层1、弹性护套2、传感管3、安装板4、压电石英5、支撑管6。

实施例

基本如附图1所示:高精度压电石英传感器,包括外壳,所述外壳包括上盖和下底,所述上盖可拆卸连接在下底上,所述外壳内从上至下依次安装有胶泥层1、弹性护套2和安装板4,胶泥层1的水平宽度小于安装板4的水平宽度,弹性护套2表面一体成型有防水层,弹性护套2内安装有传感管3,传感管3的横截面为正六边形,且传感管3的上端与胶泥层1相抵,传感管3的下端安装有压电石英5,压电石英5固定在安装板4的上表面,传感管3内安装有支撑管6,支撑管6的横截面为圆环形,支撑管6与传感管3同心设置,传感管3外套于支撑管6表面,且支撑管6与传感管3相抵。

使用时,直接将本传感器安装在地面上,并且填充环氧树脂将传感器固定,当有车辆驶过的时候,将会碾压胶泥层1,胶泥层1受到车辆碾压的作用力时,胶泥层1将会下压,由于传感管3的上端与胶泥层1相抵,则碾压的作用力直接被传递到传感管3表面,并且传感管3会挤压压电石英5,压电石英5受到挤压后,将会输出信号,显示驶过车辆的重量。

由于传感管3的横截面为正六边形,且相对的两个端面分别与胶泥层1和压电石英5相抵,当车辆驶过的时候,可以迅速的将作用力传给压电石英5,不会将作用力进行分散,从而可以提高传感器的检测精度;同时传感管3内套有支撑管6,可以对传感管3起到支撑作用,避免传感管3被反复碾压而变形,从而提高传感管3的使用寿命。

以上所述的仅是本实用新型的实施例,方案中公知的具体结构及特性等常识在此未作过多描述。应当指出,对于本领域的技术人员来说,在不脱离本实用新型结构的前提下,还可以作出若干变形和改进,这些也应该视为本实用新型的保护范围,这些都不会影响本实用新型实施的效果和专利的实用性。本申请要求的保护范围应当以其权利要求的内容为准,说明书中的具体实施方式等记载可以用于解释权利要求的内容。

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